形成過程
液態金屬成形過程及控制第一節液態金屬充型過程的水力學特性及流動情況充型過程對鑄件質量的影響很大可能造成的各種缺陷，如冷隔、澆不足、夾雜、氣孔、夾砂、粘砂等缺陷，都是在液態金屬充型不利的情況下產生的。正確地設計澆注系統使液態金屬平穩而又合理地充滿型腔，對保證鑄件質量起著很重要的作用。水力學特性
液態金屬充型流動過程的水力學特性目前在實際鑄造生產中，砂型仍占相當大的分量，而液態金屬在砂型中流動時呈現出如下水力學特性：
液體金屬1.粘性流體流動：液態金屬是有粘性的流體。液態金屬的粘性與其成分有關，在流動過程中又隨液態金屬溫度的降低而不斷增大，當液態金屬中出現晶體時，液體的粘度急劇增加，其流速和流態也會發生急劇變化。
2.不穩定流動：在充型過程中液態金屬溫度不斷降低而鑄型溫度不斷增高，兩者之間的熱交換呈不穩定狀態。隨著液流溫度下降，粘度增加，流動阻力也隨之增加；加之充型過程中液流的壓頭增加或和減少，液態金屬的流速和流態也不斷變化，導致液態金屬在充填鑄型過程中的不穩定流動。
3.多孔管中流動：由於砂型具有一定的孔隙，可以把砂型中的澆注系統和型腔看作是多孔的管道和容器。液態金屬在“多孔管”中流動時，往往不能很好地貼附於管壁，此時可能將外界氣體捲入液流，形成氣孔或引起金屬液的氧化而形成氧化夾渣。
4.紊流流動：生產實踐中的測試和計算證明，液態金屬在澆注系統中流動時，其雷諾數Re大於臨界雷諾數Re臨，屬於紊流流動。例如ZL104合金在670℃澆注時，液流在直徑為20mm的直澆道中以50cm/s的速度流動時，其雷諾數為25000，遠大於2300的臨界雷諾數。對一些水平澆注的薄壁鑄件或厚大鑄件的充型，液流上升速度很慢，也有可能得到層流流動。輕合金優質鑄件澆注系統的研究表明，當Re<20000時，液流表面的氧化膜不會破碎，如果將雷諾數控制在4000～10000，就可以符合生產鋁合金和鎂合金優質鑄件的要求。有人通過水力模擬和鋁合金鑄件的實澆試驗證明：允許的最大雷諾數，在直澆道內應不超過10000，橫澆道內不超過7000，內澆道內不超過1100，型腔內不超過280。綜上分析，影響金屬液流動的平穩性的主要因素是金屬液的流動速度和澆注系統的形狀及截面尺寸。
為此，有必要研究液態金屬在澆注系統中的流動情況。
元素簡介
汞
汞是一種化學元素，俗稱水銀(汞亦可寫作銾)。它的化學符號是Hg，它的原子序數是80。它是一種很重、銀白色的液態過渡金屬。因著這特性，水銀被用於製作溫度計。特性汞導熱性能差，而導電性能良好。
汞很容易與幾乎所有的普通金屬形成合金，包括金和銀，但不包括鐵。這些合金統稱汞合金(或汞齊)。
該金屬同樣有恆定的體積膨脹係數，其金屬活躍性低於鋅和鎘，且不能從酸溶液中置換出氫。通常的汞化合物中，它的化合價是+1或者+2。很少有+3價的汞化物存在。
商業上有關汞的交易一般以一個“燒瓶”的容量作單位，約重34.5公斤。
套用汞最常用的套用是製造工業用化學藥物以及在電子或電器產品中獲得套用。汞還被用在溫度計中，尤其是在測量高溫的溫度計中。
汞可以將金從其礦物中分解出來，因此經常被用在金礦中。汞還被用在氣壓計和擴散泵等儀器中。汞的三相點是-38.8344°C，它是一個溫度的標準點。
氣態汞被用在汞蒸氣燈中。
其它用途水銀開關、殺蟲劑、牙醫用的汞齊、生產氯和氫氧化鉀的過程中、防腐劑、在一些電解設備中充當電極、電池和催化劑。
歷史
中國人和印度人很早就知道汞了。在前1500年的埃及墓中也找到了汞。前500年左右它和其他金屬一起用來生產汞齊。古希臘人將它用在墨水中，古羅馬人將它加入化妝品。鍊金術士以為所有的物質都是由汞組成的，假如他們能將汞固體化，汞就會化為金。
18世紀和19世紀中汞被用來將做氈帽的動物皮上的毛去掉，這在許多制帽工人中導致了腦損傷。
在西方，鍊金術士用羅馬神使墨丘利來命名它，它的化學符號Hg來自拉丁詞hydrargyrum，這是一個人造的拉丁詞，其詞根來自希臘文hydrargyros，這個詞兩個詞根分別表示“水”（Hydro）和“銀”（argyros）。鍊金術士給汞的符號是☿。
來源
汞是地殼中相當稀少的一種元素，極少數的汞在自然中以純金屬的狀態存在。硃砂（HgS）、氯硫汞礦、硫銻汞礦和其它一些與硃砂相連的礦物是汞最常見的礦藏。大約世界上50%的汞來自西班牙和義大利，其他主要產地是斯洛維尼亞、俄羅斯和北美。硃砂在流動的空氣中加熱後汞可以還原，溫度降低後汞凝結，這是生產汞的最主要的方式。
化合物
汞的常見化合物有：
氯化亞汞（HgCl），又稱甘汞，有時還在醫學中被套用。氯化汞（HgCl2），是一種腐蝕性極強的劇毒物品。雷酸汞經常被用在爆炸品中。硫化汞：又名硃砂，是一種很高質素的顏料，常用於印泥。硃砂也是一種礦石中藥材，也是道士鍊丹的一種常用材料。汞的有機化合物也很重要。甲基水銀是一種經常在河流或湖泊中被發現的很危險的污染物。
實驗發現在電弧中惰性氣體可以與汞蒸氣反應。這些化合物（HgNe、HgAr、HgKr和HgXe）以范德華力相連。
同位素
汞有七種穩定的同位素，其中最豐富的是Hg-202（26.86%），壽命比較長的放射性同位素有Hg-194（半衰期444年）和Hg-203（半衰期46.612天），其他放射性同位素的半衰均小於一天。
注意
純汞是無毒的，但它的化合物和鹽的毒性非常高，口服、吸入或接觸後可以導致腦和肝的損傷。因此，今天的溫度計大多數使用酒精取代汞。一些醫用溫度計仍然使用汞因為它的精確度高。
在標準氣壓和溫度下，純汞最大的危險是它很容易氧化而產生氧化汞，氧化汞容易形成小顆粒從而加大它的表面面積。
雖然純汞比其化合物的毒性低，但它依然是一種很危險的污染物因為它在生物體內形成有機化合物。
最危險的汞有機化合物是C2H6Hg，僅數微升接觸在皮膚上就可以致死。
汞是一種可以在生物體內積累的毒物，它很容易被皮膚以及呼吸和消化道吸收。水俁病是汞中毒的一種。汞破壞中樞神經組織，對口、黏膜和牙齒有不利影響。長時間暴露在高汞環境中可以導致腦損傷和死亡。儘管汞的沸點很高，但在室內溫度下飽和的汞蒸氣已經達到了中毒計量的數倍。
因此在操作汞時要特別小心。盛汞的容器要特別防止它溢出或蒸發，加熱汞一定要在一個通風和過濾良好的罩子下進行。此外，有些汞的化合物會自動還原為純汞，而純汞則會蒸發，這往往會被忽視。
鎵
元素英文名稱：Gallium元素原子量：69.72元素類型：金屬
原子序數：31
元素符號：Ga
核內質子數：31
核外電子數：31
核電核數：31
質子質量：5.1863E-26
質子相對質量：31.217
所屬周期：4
所屬族數：IIIA
摩爾質量：70
氫化物：GaH3
氧化物：Ga2O3
最高價氧化物化學式：Ga2O3
密度：5.907
熔點：29.78
沸點：2403.0聲音在其中的傳播速率（m/S）：2740
外圍電子排布：4s24p1
晶體結構：晶胞為正交晶胞。
莫氏硬度：1.5
核外電子排布：2,8,18,3
顏色和狀態：藍白色金屬
原子半徑：1.81
常見化合價：+3
發現過程
1875年，法國的布瓦博德朗在用光譜分析從閃鋅礦得到的提取物時，發現了鎵。鎵的發現不僅是一個化學元素的發現，它的發現引起了科學家們對門捷列夫制定的元素周期系的重視，使化學元素周期系得到讚揚和承認。
元素描述
銀白色金屬。密度5.904克/厘米3。熔點29.78℃。沸點2403℃。化合價2和3。第一電離能5.999電子伏特。凝固點很低。由於穩定固體的複雜結構，純液體有顯著的過冷的趨勢，可以放在冰浴內幾天不結晶。質軟、性脆，在空氣中表現穩定。加熱可溶於酸和鹼；與沸水反應劇烈，但在室溫時僅與水略有反應。高溫時能與大多數金屬作用。由液態轉化為固態時，膨脹率為3.1%，宜存放於塑膠容器中。
元素來源
自然界中常以微量分散於鋁於礦、閃鋅礦等礦石中。由鋁土礦中提取製得。
元素用途
鎵用來製作光學玻璃、真空管、半導體的原料。裝入石英溫度計可測量高溫。加入鋁中可製得易熱處理的合金。鎵和金的合金套用在裝飾和鑲牙方面。也用來作有機合成的催化劑。
元素輔助資料
鎵在化學元素周期系建立的過程中，性質相似的元素成為一族已為化學家們接受。當時法國化學家布瓦邦德朗利用光譜分析發覺到，在鋁族中，在鋁和銦之間缺少一個元素。從1865年開始，他用分光鏡尋找這個元素，分析了許多礦物，但是都沒有成功。直到1875年9月，布瓦邦德朗在法國化學家們面前表演了一組實驗，證明新元素的存在。當時布瓦邦德朗測定的新元素比重是4.7，而門捷列夫根據元素周期系推算出的比重應該是5.9～6。布瓦邦德朗又重新測定了這種新元素，證實了比重應該是5.96。他將此物質命名為gallium，元素符號定為Ga。
